ENTORNOS VIRTUALES DE APRENDIZAJE EN EL
DESARROLLO DE COMPETENCIAS CIENTÍFICAS
EN ESTUDIANTES DE UNA UNIVERSIDAD
PRIVADA DE LIMA-2021
VIRTUAL LEARNING ENVIRONMENTS IN THE
DEVELOPMENT OF SCIENTIFIC COMPETENCIES IN
STUDENTS OF A PRIVATE UNIVERSITY OF LIMA-2021
Evel Elizabeth Lozano-Meza
Universidad Nacional Federico Villarreal , Perú
pág. 2815
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.11496
Entornos Virtuales de Aprendizaje en el Desarrollo de Competencias
Científicas en Estudiantes de una Universidad Privada de Lima-2021
Evel Elizabeth Lozano-Meza1
evellozano@gmail.com
https://orcid.org/0000-0002-8282-5414
Universidad Nacional Federico Villarreal-
EUPG- Lima-Perú
RESUMEN
El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo determinar la incidencia del uso de
entornos virtuales de aprendizaje en el desarrollo de competencias científicas en los estudiantes
de primer ciclo de la facultad de Ingeniería de una Universidad Privada de Lima 2021. El tipo de
investigación fue aplicada de diseño cuasi experimental. La muestra estuvo conformada por 82
estudiantes del I Ciclo de la Facultada de Ingeniería. De los cuales, 41 fueron del grupo control y
41 del grupo experimental. La técnica que se utilizó fue la encuesta y como instrumento se aplicó
un cuestionario de competencias científicas constituido por 28 preguntas, cuyas dimensiones
fueron; conocimientos científicos, procesos cognitivos, actitud hacia la ciencia y contexto con
situaciones diversas. Los resultados se procesaron con el estadístico U de Mann Whitney. Los
resultados mostraron con un 95% de confianza que las diferencias de puntaje entre el grupo de
control y el grupo experimental son significativas con un nivel Sig. (bilateral) =0,002 menor que
0,05 y Z = -3,088 menor que -1,96. El estudio concluye que el uso de entornos virtuales de
aprendizaje incide significativamente en el desarrollo de competencias científicas en los
estudiantes de primer ciclo de la Facultad de Ingeniería de una Universidad Privada de Lima 2021.
Palabras clave: Entornos virtuales, competencia, investigación, conocimiento
1
Autor principal
Correspondencia: evellozano@gmail.com
pág. 2816
Virtual Learning Environments in the Development of Scientific
Competencies in Students of a Private University of Lima-2021
ABSTRACT
The objective of this research work was to determine the incidence of the use of virtual learning
environments in the development of scientific competences in first cycle students of the
Engineering faculty of a Private University of Lima 2021. The type of research was applied with
a quasi-experimental design. The sample consisted of 82 students of the first cycle of the Faculty
of Engineering. Of which, 41 were from the control group and 41 from the experimental group.
The technique used was the survey and the instrument used was a questionnaire of scientific
competences made up of 28 questions, whose dimensions were: scientific knowledge, cognitive
processes, attitude towards science and context with diverse situations. The results were processed
with the Mann Whitney U statistic. The results showed with 95% confidence that the score
differences between the control group and the experimental group are significant with a Sig level.
(bilateral) =0.002 less than 0.05 and Z = -3.088 less than -1.96. The study concludes that the use
of virtual learning environments has a significant impact on the development of scientific
competencies in first cycle students of the Faculty of Engineering of a Private University of Lima
2021.
Keywords: Virtual environments, competence, research, knowledge
Artículo recibido 12 abril 2024
Aceptado para publicación: 15 mayo 2024
pág. 2817
INTRODUCCIÓN
El desarrollo de las competencias científicas es fundamental en los procesos educativos, pues
permite al estudiante adquirir conocimientos, capacidades y actitudes necesarias para plantear
soluciones que contribuyan a la sostenibilidad. Favorece la aplicación de la capacidad reflexiva
para actuar responsablemente frente impacto de los avances de la ciencia y tecnología en el medio
ambiente. En tal sentido, los sistemas educativos, han realizado reformas educativas que
involucran cambios curriculares acordes con las tendencias culturales de corte internacional,
económicas y políticas (Molina, 2023). Estas intervenciones buscan que la enseñanza de la ciencia
se imparta respetando los intereses, las motivaciones y el contexto en cual se desenvuelven los
estudiantes, y que permita el desarrollo de habilidades del pensamiento crítico y reflexivo para
resolver problemas de la vida cotidiana, además de comprender y actuar responsablemente frente
al medio ambiente.
Las competencias científicas, son esenciales para optar por soluciones apropiadas frente a los
diversos desafíos que tienen que ver con la sostenibilidad. Desde esta perspectiva, la formación
científica debería enfocarse en desarrollar competencias que permitan el desenvolvimiento en los
diferentes escenarios actuales propios de un mundo cambiante y que contribuyan en la
construcción de sociedades caracterizadas por la sostenibilidad de su desarrollo.
En los últimos años, algunos países han realizado cambios curriculares para mejorar la enseñanza
de las ciencias. Así, por ejemplo, en Colombia se han elaborado estándares básicos de
competencias (EBC) con la finalidad de orientar la educación en las ciencias y estos constituyen
un referente para evaluar el nivel de desarrollo de las competencias durante el proceso educativo
(MEN, 2004, citado en Zompero et al., 2022). Sin embargo, en los trabajos desarrollados sobre el
problema de desarrollo de competencias científicas, entre los cuales destaca Rozo (2017) y
Molina (2023) se evidencia que la enseñanza de las ciencias se desarrollan clases tradicionales
donde el papel del docente se ha limitado a ejecutar mecánicamente guías de aprendizaje, trabajar
en el aprendizaje memorístico y descontextualizado. Lo cual sugiere un aumento significativo en
la brecha entre los EBC en Ciencias Naturales y el trabajo desarrollado en las aulas, esto sería uno
de los factores que inciden en los bajos desempeños de los estudiantes en las pruebas nacionales
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en las que participan los estudiantes colombianos. Pues, desde el 2006 Colombia ha participado
en un total de 5 aplicaciones y los resultados obtenidos muestran bajos desempeños con relación
al desarrollo de las competencias en ciencias.
En Chile, los documentos curriculares oficiales muestran nuevas bases curriculares que
involucran una propuesta en la cual la competencia científica se desarrolla a través de la
indagación y la investigación científica sustentado en la necesidad alfabetizar científicamente a
los estudiantes y de desarrollar conocimientos, habilidades y actitudes desde el área de Ciencias
Naturales (Zompero et al., 2022). Sin embargo, algunas investigaciones hacen referencia que las
clases se imparten de manera teórica, observándose dinámicas, estrategias de evaluación y
metodologías tradicionales. Como consecuencia de esta situación se ha reportado que los
estudiantes chilenos no poseen conocimientos científicos para desenvolverse como ciudadanos
alfabetizados científicamente (Marzábal y Merino, 2021).
En Perú, si bien se han planteado estándares de aprendizaje que permiten identificar el nivel de
logro de la competencia en ciencia y tecnología, los estudiantes muestran un bajo rendimiento en
el desarrollo de esta competencia. Entre los factores relacionados a esta situación se hace
referencia a las clases tradicionales impartidas con actividades que incluyen transferencias de
contenidos, aplicación de fórmulas y con evaluaciones que no favorecen el logro de la
competencia (Arana y Solís, 2023).
Por otro lado, el rendimiento en las competencias científicas es evaluado por el Programa para la
Evaluación Internacional de Estudiantes (PISA) el cual evalúa el desarrollo de las habilidades y
conocimientos de los estudiantes de 15 años. Los resultados de los estudiantes peruanos en el área
de ciencias en el año 2022 muestran poca evolución con respecto a años anteriores. La medida
promedio del Perú fue 408, observándose que 52,6 % de los estudiantes no logran superar el nivel
básico del desarrollo de la competencia (nivel 2). Este bajo desempeño significa que tienen
dificultad para realizar indagaciones científicas estructuradas.
En las instituciones de educación superior, las competencias científicas complementan la
formación del futuro profesional, pues permiten poner en práctica los conocimientos y la
investigación científica (Chimbo y Larreal, 2023). Sin embargo, en los estudiantes universitarios
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se observa la dificultad para realizar los procesos de investigación, análisis de fenómenos e
interpretación de datos.
Teniendo en cuenta este contexto, algunos autores señalan que las capacidades de investigación
relacionadas con el desarrollo de competencias científicas se pueden desarrollar en entornos
virtuales de aprendizaje (EVA). Al respecto Pastor et al. (2020) estudiaron las capacidades de
investigación en los estudiantes universitarios mediante el uso de estrategias instruccionales
apoyadas en los Entornos Virtuales de Aprendizaje para mejorar los procesos de investigación,
mostrando que hay una mejora significativa al instruir a los discentes en aulas virtuales.
El presente estudio tuvo como objetivo determinar la incidencia del uso de entornos virtuales de
aprendizaje en el desarrollo de competencias científicas en los estudiantes de segundo ciclo de la
facultad de Ingeniería de una Universidad Privada de Lima. Para ello se realizó una intervención
en el curso de Calculo Aplicado a Física I, que consistió en la planificación y ejecución de 14
sesiones, en las cuales se implementaron actividades que incluyeron foros de discusión,
videoconferencias, tareas, evaluaciones en línea, herramientas de gestión y análisis de datos,
revisión de páginas web educativas y repositorios. El entorno virtual de aprendizaje utilizado fue
la plataforma E-learning CANVAS LMS, la cual facilitó el desarrollo de estas actividades que
formaron parte del desarrollo del contenido del curso.
La presente investigación, se desarrolló considerando la generación del conocimiento y el
desarrollo de competencias científicas a través de entornos virtuales de aprendizaje. El desarrollo
de competencias científicas se realizará por medio de la investigación, para lo cual se
implementarán actividades a través de en entornos virtuales de aprendizaje con la finalidad de
aproximar a los estudiantes a los contextos en los cuales se desenvuelven los científicos. De esta
manera se espera contribuir con el mejoramiento de las competencias científicas en los estudiantes
universitarios.
Competencias Científicas
Competencia
Define competencia como la capacidad para responder a las exigencias individuales o sociales
para realizar una actividad o una tarea desde una combinación de habilidades prácticas y
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cognitivas interrelacionadas, conocimientos (incluyendo el conocimiento tácito), motivación,
valores, actitudes, emociones y otros elementos sociales y de comportamiento que pueden ser
movilizados conjuntamente para actuar de manera eficaz (OCDE, 2003, p.8).
Otras conceptualizaciones que siguen la misma línea definen la competencia como la capacidad
de movilizar varios recursos (conocimientos, habilidades, destrezas y actitudes) para hacer frente
a algún tipo de situaciones en un determinado contexto (Perrenoud, 2004).
Definición de la competencia científica. La definición de competencia científica ha sido
abordada desde diferentes perspectivas, algunos autores como Hernández (2005) refieren que las
competencias científicas son “un conjunto de conocimientos, capacidades y actitudes que
permiten actuar e interactuar significativamente en contextos en los que se necesita producir,
apropiar o aplicar comprensiva y responsablemente los conocimientos científicos" (p.21). Con
respecto al desarrollo de competencias científicas que permiten actuar en situaciones
profesionales competentemente, Guzmán et al. (2017) afirman que son un mecanismo para el
desarrollo del pensamiento crítico, aspecto importante para la formación de los profesionales.
Dimensiones de la competencia científica
• Dimensión Contextos
• Dimensión Conocimiento científico
• Dimensión Procesos cognitivos
• Dimensión actitudes
Entornos Virtuales de Aprendizaje (EVA)
Concepto. Definen (EVA) como una “aplicación informática diseñada para facilitar la
comunicación pedagógica entre los participantes en un proceso educativo, sea éste completamente
a distancia, presencial, o de una naturaleza mixta que combine ambas modalidades en diversas
proporciones” (Adell, et al, 2004, P. 5). Desde los aportes a los procesos educativos, algunas
definiciones nos plantean ineludibles cambios en los paradigmas educativos, generalmente
reflejados en la búsqueda de nuevas tecnologías que proporcionen mejor soporte al proceso de
enseñanza aprendizaje en las distintas áreas y especialidades, tanto para su desarrollo como para
investigación y comunicación (Ferreiro, 2004).
pág. 2821
Conectivismo. Siemens (2005) afirma que el conectivismo es una teoría que se caracteriza por
considerar el aprendizaje como una extensión del aprendizaje ya existente, del conocimiento y de
la comprensión a través de la extensión de una red personal.
Principios del Conectivismo: Siemens (2005) ha definido los siguientes principios del
Conectivismo:
• Aprendizaje y conocimiento se encuentran en la diversidad de opiniones.
• Aprendizaje es un proceso de conexión especializada de nodos o fuentes de información.
• Aprendizaje puede residir en artefactos no humanos.
• La capacidad para conocer más es más importante que lo actualmente conocido.
• Alimentar y mantener las conexiones es necesario para facilitar el aprendizaje continuo.
• La habilidad para identificar conexiones entre áreas, ideas y conceptos, es esencial.
• La toma de decisiones es un proceso de aprendizaje en sí mismo.
• Seleccionar qué aprender y el significado de la información entrante, es visto a través de
los lentes de una realidad cambiante. (p.5).
Dimensiones de los entornos Virtuales de Aprendizaje (EVA):
Plataforma. Actualmente se ha expandido el uso de ambientes virtuales como herramientas de
apoyo a la formación en línea que permiten la mediación pedagógica. En esta línea para Ramboll
(2004), una plataforma e-learning, plataforma educativa web o Entorno Virtual de Enseñanza y
Aprendizaje es una aplicación web que integra un conjunto de herramientas para la enseñanza-
aprendizaje en línea, permitiendo una enseñanza no presencial (e-learning) y/o una enseñanza
mixta (b-learning), donde se combina la enseñanza en Internet con experiencias en la clase
presencial, una perspectiva igualitaria manifiesta (Jenkins et al., 2005).
Materiales. Cañas (2010) señala que los materiales educativos “son mediadores en el proceso de
enseñanza y aprendizaje y a través de ellos se pueden trabajar contenidos conceptuales o
procedimentales; pero también pueden estimular la atención de los alumnos y despertar su interés
y motivación” (p.1).
pág. 2822
Actividades. Las actividades propuestas en los entornos virtuales de aprendizaje tienen como
finalidad el logro de los objetivos, competencias o resultados de aprendizaje, a través de diversas
acciones que facilitan el proceso de enseñanza-aprendizaje. Estas actividades son llamadas
también e-actividades puesto que se desarrollan en entornos virtuales, permiten que los
estudiantes desarrollen habilidades y competencias de diversa índole, que, bajo metodologías
activas apoyadas por las TIC, posibilitan un aprendizaje significativo, tanto a nivel individual
como grupal (Silva, 2017).
Tutoría. Se define como una estrategia didáctica básica de los procesos de enseñanza aprendizaje,
considerada como un indicador de calidad de la práctica docente. Contribuye a la formación y
desarrollo del estudiante universitario en todas sus dimensiones: académica, personal y
profesional, siendo una herramienta esencial de la acción formativa (Roca et al., 2016).
Pedagogía. Implica y demanda una transformación de los procesos pedagógicos mediante los
cuales se desarrollan los procesos de enseñanza aprendizaje para gestionar el conocimiento desde
la virtualidad. Asimismo, la pedagogía virtual que se desarrolla a través de entornos virtuales de
aprendizaje considera el conocimiento como un constructo social y, por tanto, las herramientas
informáticas facilitarán y promoverán la interactividad del proceso educativo (Lira, 2003).
Problema principal de la investigación fue
¿En qué medida incide el uso de entornos virtuales de aprendizaje en el desarrollo de
competencias científicas en los estudiantes de primer ciclo de la Facultad Ingeniería de una
Universidad Privada de Lima 2021?
Al respecto, como antecedentes nacionales mencionamos a Dionisio (2018), tuvo como objetivo:
determinar el efecto del modelo de la doble uve heurística a partir de su diseño y aplicación en el
desarrollo de competencias científicas en la asignatura de Biología en los estudiantes de la
especialidad de Educación Primaria de la Facultad de Pedagogía y Cultura Física de la
Universidad Nacional de Educación Enrique Guzmán y Valle; para ello, llevó a cabo una
investigación de tipo aplicada, con diseño cuasi experimental. La población está constituida por
63 estudiantes y la muestra por 40 estudiantes. El instrumento utilizado para la variable desarrollo
de competencias científicas consiste en una prueba de conocimientos (entrada-salida). Se aplicó
pág. 2823
el estadístico de pruebas de t de Student de muestras independientes, y se llegó a la siguiente
conclusión: la aplicación del modelo de la doble uve heurística optimiza el desarrollo de las
competencias científicas en la asignatura Biología en los estudiantes de la especialidad de
Educación Primaria de la Facultad de Pedagogía y Cultura Física de la Universidad Nacional de
Educación Enrique Guzmán y Valle.
Romero (2018), tuvo como objetivo: Determinar la influencia de las estrategias participativas y
las estrategias metacognitivas en las competencias científicas en las estudiantes del segundo grado
de secundaria de la institución Mercedes Indacochea de Barranco. Esta investigación es de tipo
básica, con diseño no experimental. En la investigación la población estuvo conformada por 238
estudiantes y la muestra por 105 estudiantes del segundo grado de educación secundaria de la
institución educativa pública emblemática Mercedes Indacochea. El instrumento utilizado fue el
cuestionario para la variable estrategias participativas y estrategias metacognitivas y para la
variable competencias científicas el instrumento utilizado fue la lista de observación. Se llegó a
la siguiente conclusión: los resultados del análisis estadístico dan cuenta que p = 0,006 < α = 0,
05, por lo tanto, se cumple con el modelo propuesto, y se rechaza la hipótesis nula, es decir que
las estrategias participativas y las estrategias metacognitivas influyen en las competencias
científicas en las estudiantes. En tanto que, El valor (Nagelkerke = 0,131) indicó que las variables
estrategias participativas y estrategias metacognitivas influyen en un 13,1% sobre las
competencias científicas de las estudiantes del segundo grado de secundaria de la institución
Mercedes Indacochea.
Quiroz (2020), la cual tuvo como objetivo: Diseñar una estrategia didáctica para mejorar el
desarrollo de las competencias científicas en los estudiantes del segundo ciclo del curso de física
de la carrera de Ingeniería de una Universidad Nacional de Lima. Esta investigación es de tipo
aplicada, bajo en enfoque cualitativo. La muestra es intencionada y estuvo compuesta por 3
docentes y 50 estudiantes. Los instrumentos empleados fueron una guía de entrevista para
docentes, cuestionario y prueba pedagógica para estudiantes. Se llegó a la conclusión que el
estudio tiene una perspectiva sólida, ayudando a solucionar las carencias educativas por medio de
la propuesta pedagógica.
pág. 2824
Chirinos (2021), tuvo como objetivo: Determinar la relación que existe entre la computación
física y las competencias científicas en estudiantes del IX ciclo de la Escuela Profesional de
Electrónica y Telecomunicaciones - UNE. Esta investigación es de tipo básica, con diseño no
experimental transversal correlacional. La muestra estuvo compuesta por los 30 estudiantes. Se
llegó a la conclusión que existe relación significativa entre la computación física y las
competencias científicas en estudiantes del IX ciclo de la Escuela Profesional de Electrónica y
Telecomunicaciones - UNE. (p ˂ 0,05, Rho de Spearman = 0,791, siendo correlación positiva
alta).
Carrera (2019), tuvo como objetivo mejorar las competencias Tecnológicas del docente
universitario de la Facultad de Derecho en la Universidad de San Martín de Porres utilizando los
Entornos Virtuales de Aprendizaje, implementados mediante una nueva metodología. Esta
investigación fue de tipo aplicada y básica, con diseño experimental. La población de la
investigación estuvo constituida por 250 los docentes de la Facultad de Derecho en la Universidad
de San Martín de Porres - Sede Lima y la muestra fue de 152 participantes. El instrumento
utilizado consistió en una lista de cotejo para evaluar la variable Entornos Virtuales de
Aprendizaje. Se aplicó el estadístico de prueba Test de la t de Student y se llegó a la conclusión
que mediante la creación de MI-EVA, una nueva metodología para la implementación de
Entornos Virtuales de Aprendizaje se ha conseguido mejorar significativamente las competencias
tecnológicas del docente universitario de la Facultad de Derecho en la Universidad de San Martín
de Porres.
Chavez (2021), la cual tuvo como objetivo demostrar cómo el uso de entornos virtuales incide
positivamente en el desarrollo de la competencia en razonamiento cuantitativo en estadística en
los estudiantes de una universidad privada. Esta investigación fue de tipo aplicada, con diseño
experimental. La población en estudio está constituida por 1000 estudiantes y el tamaño de
muestra es de 37 estudiantes que cursan Estadística para Comunicadores en el ciclo 2020-02 de
la Facultad de Comunicadores de la Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas. El instrumento
utilizado fue un cuestionario virtual para medir la competencia en razonamiento cuantitativo en
estudiantes. Se aplicó el estadístico de prueba a prueba de rangos de Wilcoxon y se llegó a la
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conclusión que el uso de entornos virtuales incide positivamente en el desarrollo de la
competencia en razonamiento cuantitativo en estadística en los estudiantes de la universidad
Peruana de Ciencias Aplicadas.
Arévalo (2018), el objetivo de este estudio fue el de proponer un modelo didáctico para contribuir
a la mejora de los procesos de enseñanza aprendizaje en entornos virtuales de la Universidad
Señor de Sipán modalidad a Distancia en la Región Lambayeque. Esta investigación fue de tipo
básica, con diseño no experimental. La población en estudio está constituida por 4463 estudiantes
y el tamaño de muestra es de 670 estudiantes de la Universidad Señor de Sipán. El instrumento
utilizado fue un cuestionario virtual para medir la competencia en razonamiento cuantitativo en
estudiantes. Se llegó a la siguiente conclusión; la aplicación de un modelo didáctico en entornos
virtuales logrará que los estudiantes cumplan con las competencias establecidas en cada
experiencia curricular, así mismo podrán desarrollar conocimientos, habilidades, actitudes y
destrezas en la construcción de sus conocimientos.
Vega (2019), tuvo como objetivo: Determinar de qué manera se relaciona los entornos virtuales
de aprendizaje con el desarrollo de habilidades metacognitivas en los estudiantes de la Facultad
de Ciencias Contables de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Esta investigación fue
de tipo básica, sustantiva y descriptiva, con diseño correlacional. La población en estudio está
constituida por 306 estudiantes la Faculta de ciencias contables de la universidad Nacional Mayor
de San Marcos y el tamaño de muestra es de 171 estudiantes. Los instrumentos aplicados fueron
dos cuestionarios: uno para medir la variable entornos de aprendizaje y otro para medir la variable
habilidades metacognitivas. Los resultados indican que la percepción de los entornos virtuales de
aprendizaje y las habilidades metacognitivas se expresan predominantemente en un nivel medio.
Asimismo, se demuestra que existe correlación directa, alta y significativa entre los entornos
virtuales de aprendizaje y las habilidades metacognitivas.
Asimismo, como antecedentes internacionales se revisó los estudios de Guzmán et al. (2019),
tuvieron como objetivo determinar la percepción de los estudiantes de una IES de Santander
(Colombia) sobre el desarrollo de sus competencias científicas en sus procesos educativos, como
mecanismos que contribuyen al mundo laboral a través de la gestión del conocimiento, mediante
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el método descriptivo de corte correlacional con una muestra de 189 estudiantes y el instrumento
online Hacoin (Habilidades y Competencias en Investigación) y aplicando un análisis de varianza
Anova, llegaron a la conclusión que el proceso de investigación influye directamente en la
adquisición de las competencias que demanda el mundo laboral para mejorar el desempeño de los
profesionales en su respectiva área de conocimiento y que la gestión del conocimiento es un
proceso clave para el desarrollo de las competencias de los profesionales.
Imbert (2020), tuvo como objetivo analizar el impacto del aprendizaje por indagación en el
desarrollo de la competencia científica. Esta investigación fue de tipo aplicada, con diseño
experimental. La una muestra fue 115 participantes, se aplicó instrumento rubrica. El análisis de
χ² para los diferentes grupos y en la comparación con grupos control, así como el estudio de
diferencias entre medias antes y después de la intervención indican resultados estadísticamente
significativos, que fueron distintos de acuerdo al grado escolar. Se concluye que el impacto del
modelo fue auspicioso, se partió de grupos con rendimientos disímiles y, al final del curso, debido
al avance en las distintas dimensiones de la competencia científica, desaparecieron las diferencias
entre grupos del mismo grado.
Pastor et al. (2020), tuvieron como objetivo desarrollar capacidades de investigación en los
estudiantes universitarios mediante el uso de estrategias instruccionales apoyadas en los EVA
para mejorar los procesos de investigación. Mediante el método experimental con una muestra de
54 estudiantes y empleando como instrumento el cuestionario, aplicaron el estadístico de prueba
de rangos con signo de Wilcoxon y Mann Whitney-U. Esta investigación permitió llegar a las
siguientes conclusiones; los resultados demuestran que todas las capacidades de investigación
mejoran significativamente al instruir a los estudiantes en aulas virtuales que utilizan las
estrategias instruccionales seleccionadas. Existe una mejora global en la aplicación de las
capacidades de investigación del 13.49%, entre estas, la capacidad estadística descriptiva e
inferencial representa la de mayor porcentaje de mejora. El propósito de desarrollar capacidades
de investigación debe ser impulsado mediante estrategias instruccionales que se acoplen a la
forma de enseñanza de la investigación mediante el uso del EVA, de tal forma que esas
capacidades logren ser parte integral de los estudiantes universitarios y puedan, posteriormente,
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aplicarse en estudios de posgrado y contribuyan a solucionar problemas de la sociedad y su
entorno.
Nuñez (2016) tuvo como objetivos: Encajar el concepto de competencia en el cuerpo de
conocimientos existentes en la Didáctica de las Ciencias Experimentales y Alcanzar una
metodología que pueda ser útil para discernir entre la evaluación de contenidos específicos y la
evaluación de competencias científicas. Esta investigación fue de tipo aplicada, con diseño
experimental. A una muestra de 60 participantes se aplicó una prueba con tareas significativas y
fiables para la determinación de los niveles explicativos de los estudiantes, además de un
cuestionario y se llegó a las siguientes conclusiones: Desde esta perspectiva, aprender
competencias es movilizar niveles de esquemas explicativos (también llamados simplemente
niveles explicativos). En concreto, aprender la competencia científica de “explicar fenómenos
científicamente relacionados con la estructura de la materia (modelo de partículas)” (INE, 2013),
implica movilizar los niveles de esquemas explicativos que jalonan las formas sucesivamente más
sofisticadas de utilizar el conocimiento en esta área. El aprendizaje de competencias o cambios
de niveles explicativos ha sido, para ambos grupos de estudiantes, pequeño o nulo, de media. Este
resultado global se debe a que la mayoría de los estudiantes no movilizan sus niveles explicativos
y a que algunos lo hacen en un sentido positivo y otros en un sentido negativo.
López (2015), tuvo como objetivo comprobar la influencia del EVA en el desarrollo de
competencias profesionales transversales de carreras de ingeniería informática, mediante el
método experimental con una muestra de 104 estudiantes y un instrumento rubrica y aplicando el
estadístico de prueba Mann Whitney-U, llegó a las siguientes conclusiones; el desarrollo de
competencias profesionales transversales que se relacionan principalmente con el “saber ser” ha
mejorado con el uso del entorno virtual de aprendizaje, aunque no se puede señalar su uso como
responsable directo de la mejora. Los criterios de evaluación utilizados en estas competencias
son: Comunicación, Documentación, Innovación, Presentación y Compromiso. El uso del entorno
virtual de aprendizaje ha provocado un aumento en la calificación del alumnado que ha cursado
la asignatura, aumentando tanto en valor (el grupo experimental se desplaza hacia la derecha)
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como en frecuencia de alumnos (las calificaciones más altas presentan mayor frecuencia, y las
más bajas, menor).
La presente investigación consideró como variables de estudio la competencia científica y los
entornos virtuales de aprendizaje, con respecto a la primera variable el desarrollo de la
competencia científica resulta de vital importancia para diferentes aspectos de la actividad
humana, teniendo repercusiones en decisiones cotidianas relacionadas con la propia salud, el
manejo responsable de la tecnología y el cuidado del medioambiente.
El presente trabajo de investigación permitió analizar el enfoque teórico relacionado al desarrollo
de competencias científicas en los estudiantes a través de los entornos virtuales de aprendizaje.
Los referentes están basados en los modelos teóricos del enfoque por competencias y en la
definición de la competencia científica dada por la Organización para la Cooperación y el
Desarrollo Económico (OCDE). En la variable entornos virtuales de aprendizaje se profundizará
en el desarrollo de las teorías existes y en base a una plataforma educativa virtual tecnológica que
permite la gestión del conocimiento. Por tanto, esta investigación permitió fortalecer las
competencias científicas a través de entornos virtuales de aprendizaje.
Determinar la incidencia del uso de entornos virtuales de aprendizaje en el desarrollo de
competencias científicas en los estudiantes de primer ciclo de la Facultad de Ingeniería de una
Universidad Privada de Lima 2021.
Los objetivos específicos fueron:
• Establecer la incidencia del uso de entornos virtuales de aprendizaje en el
conocimiento científico en los estudiantes de primer ciclo de la Facultad de Ingeniería de
una Universidad Privada de Lima 2021.
• Identificar la incidencia del uso de entornos virtuales de aprendizaje en los
procesos cognitivos en los estudiantes de primer ciclo de la Facultad de Ingeniería de una
Universidad Privada de Lima 2021.
• Establecer la incidencia del uso de entornos virtuales de aprendizaje en la actitud
hacia la ciencia en los estudiantes de primer ciclo de la Facultad de Ingeniería de una
Universidad Privada de Lima 2021.
pág. 2829
• Determinar la incidencia del uso de entornos virtuales de aprendizaje en el
conocimiento en contextos con situaciones diversas en los estudiantes de primer ciclo de
la Facultad de Ingeniería de una Universidad Privada de Lima 2021.
METODOLOGÍA
Esta investigación fue aplicada, ya que tiene como propósito dar solución a situaciones o
problemas concretos e identificables (Bunge, 1971). Es de tipo longitudinal porque se obtienen
datos a través del tiempo o periodos, para hacer inferencias respecto al cambio debido a la
intervención. El nivel correspondiente fue, explicativo, ya que explica el comportamiento de una
variable en función de otra(s), por ser estudios causa – efecto requieren control. Esta investigación
comprende la exploración, descripción y correlación (Supo, 2013). Teniendo en cuenta que esta
investigación pretende evaluar el efecto de la manipulación de una variable independiente, el uso
de entornos virtuales de aprendizaje, sobre una variable dependiente, la competencia científica en
los estudiantes, se establece el diseño de investigación cuasi experimental, en la cual se considera
dos grupos naturales conformados con anterioridad a la investigación y de similares
características. El diseño cuasiexperimental comprende de un grupo experimental y otro de
control, a los cuales se les ha aplicado un pretest y un postest, y la asignación de la variable
independiente (x) a uno u otro grupo.
Presentamos a continuación los problemas motivo de estudio:
• El uso de entornos virtuales de aprendizaje incide significativamente en el
conocimiento científico en los estudiantes d de primer ciclo de la Facultad de Ingeniería
de una Universidad Privada de Lima 2021.
• El uso de entornos virtuales de aprendizaje incide significativamente en los
procesos cognitivos en los estudiantes de primer ciclo de la Facultad de Ingeniería de una
Universidad Privada de Lima 2021.
• El uso de entornos virtuales de aprendizaje incide significativamente en la actitud
hacia la ciencia en los estudiantes de primer ciclo de la Facultad de Ingeniería de una
Universidad Privada de Lima 2021.
pág. 2830
• El uso de entornos virtuales de aprendizaje incide significativamente en el
conocimiento en contextos con situaciones diversas en los estudiantes de primer ciclo de
la Facultad de Ingeniería de una Universidad Privada de Lima 2021.
Se tomó en cuenta lo señalado por Lepkowski (como se citó en Hernández et al., 2014) quien
plantea que la población o universo es el conjunto de todos los casos que concuerdan con una
serie de especificaciones.
La población de estudio estuvo constituida por 800 estudiantes de primer ciclo de la Facultad de
Ingeniería de la UTP
La muestra según Hernández et al. (2014) es “un subgrupo de la población de interés sobre el cual
se recolectarán datos, y que tiene que definirse y delimitarse de antemano con precisión, además
de que debe ser representativo de la población” (P. 173)
En esta investigación la muestra fue no probabilística intencional, en la cual el investigador
selecciona directa e intencionadamente los individuos de la población. Al respecto Sánchez y
Reyes (2015), señalan que “En este tipo de muestreo quien selecciona la muestra lo que busca es
que ésta sea representativa de la población de donde es extraída” (P. 161).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En Los resultados, se detalla a continuación:
Los resultados del análisis estadístico descriptivo e inferencial de la competencia científica
después de la intervención con el EVA (plataforma virtual educativa CANVAS) muestran un
efecto positivo (Tabla 1). Con relación a los niveles de la competencia científica, en el pre test
del GC, el 24,4% se ubicó en nivel bajo, 53,6% aceptable y en el nivel alto 22,0%, mientras que,
en el post test del GC se obtuvo 17,1% en el nivel bajo, 63,4% en el nivel aceptable y 19,5% en
el nivel alto. En tanto, en el post test del GE, el 22,0% está en inicio, el 26,8% está en un nivel
aceptable y 51,2% alcanzó un nivel alto en el desarrollo de la competencia científica. Esto
demuestra que la intervención en el EVA tuvo efectos positivos en el nivel de desarrollo de la
competencia científica.
pág. 2831
Tabla 1 Niveles de comparación de los resultados de la competencia científica
Competencia Científica
Bajo
Aceptable
Alto
Pre test
GC
24,4%
53,6%
22,0%
Pre test
GE
29,3%
41,4%
29,3%
Post test
GC
17,1%
63,4%
19,5%
Post test
GE
22,0%
26,8%
51,2%
La dimensión conocimiento científico muestra una mejora significativa en el grupo experimental
con un nivel alto de 61,0%, mientras que el grupo control muestra 31,7%. En la dimensión
procesos cognitivos, en el grupo experimental el nivel alto es 48,8%, en tanto que, el grupo control
muestra 17,1%. En la dimensión actitud hacia la ciencia, en el grupo experimental el nivel alto
muestra un 48,8% y mientras que el grupo control 19,5%. En la dimensión contextos, en el grupo
experimental el nivel alto es 48,8% y en el grupo control es 19,5%.
Tabla 2 Niveles de las dimensiones de la competencia científica
Dimensiones
Grupos
Bajo
Aceptable
Alto
D1. Conocimiento
científico
Post test GC
12,2%
56,1%
31,7%
Post test GE
7,3%
31,7%
61,0%
D2. Procesos cognitivos
Post test GC
19,5%
63,4%
17,1%
Post test GE
19,5%
31,7%
48,8%
D3. Actitud hacia la
ciencia
Post test GC
39,0%
41,5%
19,5%
Post test GE
22,0%
29,2%
48,8%
D4. Conocimiento en
contextos
Post test GC
14,6%
65,9%
19,5%
Post test GE
22,0%
29,3%
48,8%
Las tablas de frecuencias de la competencia científica y sus dimensiones anticipan diferencias en
ambos grupos luego de la intervención.
Comparación pre test y post test con el uso de entornos virtuales de aprendizaje
Se aplicó la prueba no paramétrica U de Mann-Whitney con análisis de rango promedio para el
análisis comparativo entre los grupos (GC y GE).
pág. 2832
La tabla 3, muestra la existencia de diferencias en la competencia científica, la prueba (U de
Mann- Whitney: 508,000 y Z = -3,088) con un nivel de significación p = 0,002 permitió admitir
la hipótesis alterna y afirmar con un 95% de confianza que la diferencia es significativa.
Tabla 3 Nivel de significación y rangos promedio para la hipótesis general
N
Rango
promedio
Suma de
rangos
Estadísticos de prueba
Post
test
Control
41
33,39
1369,00
U de Mann-Whitney
508,000
Experimental
41
49,61
2034,00
W de Wilcoxon
1369,000
Total
82
Z
-3,088
Sig.
asintótica(bilateral)
,002
Para determinar si existen diferencias en las dimensiones: conocimiento científico, procesos
cognitivos, actitud hacia la ciencia y conocimiento en contextos, se desarrolló un proceso similar,
observándose diferencias en todas las dimensiones analizadas. El nivel de significación resultó
inferior a 0,05 puntos en todas las dimensiones. Por tanto, se puede afirmar con un 95% de
confianza que estas diferencias son significativas.
Tabla 4 Comparación a partir de los estadísticos de prueba
En la tabla 5, como se puede apreciar los rangos promedios post test entre el grupo control y el
grupo experimental de las dimensiones de la competencia científica, observándose en las cuatro
dimensiones valores mayores para el grupo experimental.
Dimensiones de la
competencia científica
U de Man-
Whitney
W de
Wilcoxon
Z
Sig.
D1. Conocimiento científico
575,500
1,436,500
-2,475
,013
D2. Procesos cognitivos
563,000
1,424,000
-2,586
,010
D3. Actitud hacia la ciencia
472,500
1,333,500
-3,430
,001
D4. Conocimiento en
Contextos
546,500
1,407,500
-2,751
,006
pág. 2833
Tabla 5 Análisis de rango promedio
Rango
promedio
Suma de
rangos
D1. Conocimiento científico
Control
35,04
1436,50
Experimental
47,96
1966,50
D2. Procesos cognitivos
Control
34,73
1424,00
Experimental
48,27
1979,00
D3. Actitud hacia la ciencia
Control
32,52
1333,50
Experimental
50,48
2069,50
D4. Contextos
Control
34,33
1407,50
Experimental
48,67
1995,50
Quedando demostrada la hipótesis de investigación.
La información obtenida a partir de la investigación realizada en esta tesis demuestra que el uso
de entornos virtuales de aprendizaje tiene una incidencia significativa en el nivel de las
competencias científicas en los estudiantes de primer ciclo de la Facultad de Ingeniería de una
Universidad Privada de Lima 2021, esto se afirma a partir del nivel Sig. (bilateral) =0,002
obtenido en base al estadístico de prueba U de Mann-Whitney. Es decir, que el uso de entornos
virtuales de aprendizaje contribuyó en el desarrollo de las competencias científicas en los
estudiantes. Por lo cual es importante que los docentes desarrollen actividades a través de los
diferentes entornos virtuales de aprendizaje que tienen a su disposición en las Instituciones de
Educación Superior, de esta forma se podrá fortalecer el desarrollo de competencias científicas
en los estudiantes. En relaciona a estos resultados, Chirinos (2021) en su tesis titulada
Computación física y competencias científicas en estudiantes del IX ciclo de la Escuela
Profesional de Electrónica y Telecomunicaciones – UNE, llevo a cabo un estudio correlacional
con el que demostró que las variables computación física y las competencias científicas se
relacionan significativamente (p ˂ 0,05, Rho de Spearman = 0,791, siendo correlación positiva
alta). Por otro lado, López (2015) en su tesis El desarrollo de competencias profesionales en los
Entornos Virtuales de Aprendizaje en ingenierías: El caso de la ingeniería en informática, realizó
un estudio experimental en el cual utilizó el estadístico de prueba no paramétrica Mann Whitney-
U, concluyendo que el uso de entornos virtuales de aprendizaje mejora el desarrollo de
pág. 2834
competencias profesionales transversales, aunque también advierte que no se puede señalar el uso
de este entorno como responsable directo de la mejora. Estos resultados también guardan relación
con la investigación realizada por Chávez (2021), Uso de entornos virtuales en el desarrollo de la
competencia en razonamiento cuantitativo en estadística en los estudiantes de una universidad
privada, en la cual a través de un diseño de investigación experimental demostró que el uso de
entornos virtuales tiene un efecto positivo en el desarrollo de la competencia en razonamiento
cuantitativo en estadística en los estudiantes de la universidad Peruana de Ciencias Aplicadas.
De los resultados también podemos afirmar que el uso de entornos virtuales de aprendizaje incide
significativamente en el conocimiento científico en los estudiantes de primer ciclo de la Facultad
de Ingeniería de una Universidad Privada de Lima 2021. Esto se comprobó a partir del nivel de
Sig. (bilateral) =0,013 obtenido con el estadístico de prueba U de Mann-Whitney.
Por otro lado, se halló que el uso de entornos virtuales de aprendizaje incide significativamente
en los procesos cognitivos en los estudiantes de primer ciclo de la Facultad de Ingeniería de una
Universidad Privada de Lima 2021. Esto se puede afirmar a partir del nivel de Sig. (bilateral)
=0,010 obtenido con el estadístico de prueba U de Mann-Whitney. Teniendo en cuenta que estos
procesos cognitivos están relacionados con las capacidades desarrolladas para los procesos de
investigación científica, estos resultados refuerzan los hallazgos encontrados por Pastor et al.
(2020) quienes demostraron que las capacidades investigativas en estudiantes universitarios
mejoran significativamente cuando desarrollan actividades en entornos virtuales de aprendizaje,
para esto, realizaron un estudio experimental en el cual utilizando la prueba no paramétrica de
rangos con signo de Wilcoxon compararon el rango medio de las dos muestras relacionadas para
determinar si existían diferencias entre ellas, además con la prueba no paramétrica Mann
Whitney-U evaluaron la diferencia en las variables entre estos grupos obteniendo resultados con
una significancia P<0,05 que les permitieron afirmar lo expuesto anteriormente.
Asimismo, los resultados muestran que el uso de entornos virtuales de aprendizaje incide
significativamente en la actitud hacia la ciencia en los estudiantes de primer ciclo de la Facultad
de Ingeniería de una Universidad Privada de Lima 2021. Esto se puede afirmar a partir del nivel
de Sig. (bilateral) =0,001 obtenido con el estadístico de prueba U de Mann-Whitney. Al respecto
pág. 2835
Espichán (2018) realizó un estudio experimental para determinar la influencia de la plataforma
de aprendizaje Moodle en la actitud científica, utilizando la prueba no paramétrica U de Mann
Whitney encontró un nivel de Sig. (bilateral) =0,000 es menor a 0,05 lo cual indica que hay
diferencias significativas en los promedios de los grupos control y experimental después de la
aplicación de la post prueba. Con este resultado concluyó que existe evidencia estadística para
afirmar que la aplicación de la Plataforma de Aprendizaje Moodle influye de manera significativa
en la actitud científica de los estudiantes del primer ciclo de la escuela de Derecho de la
Universidad Peruana Los Andes.
De los resultados a nivel inferencial también se encontró que el uso de entornos virtuales de
aprendizaje incide significativamente en el conocimiento en contextos con situaciones diversas
en los estudiantes de primer ciclo de la Facultad de Ingeniería de una Universidad Privada de
Lima 2021. En este caso el nivel de Sig. (bilateral) =0,006 obtenido en base al estadístico de
prueba U de Mann-Whitney.
CONCLUSIONES
En base a los resultados se afirma que el uso de entornos virtuales de aprendizaje incide
significativamente en el desarrollo de competencias científicas en los estudiantes de primer ciclo
de la Facultad de Ingeniería de una Universidad Privada de Lima 2021, esto teniendo en cuenta
que los resultados obtenidos en la prueba U de Mann Whitney demuestran con un 95% de
confianza que las diferencias de puntaje entre el grupo de control y el grupo experimental son
significativas con un nivel Sig. (bilateral) =0,002 menor que 0,05 y Z = -3,088 menor que -1,96.
Se recomienda a las instituciones de educación superior proponer y desarrollar recursos y
actividades formativas a través del uso de entornos virtuales de aprendizaje, ya que estos ofrecen
herramientas virtuales para gestionar el conocimiento y generar espacios interactivos,
colaborativos y de enseñanza aprendizaje que mejoren el desarrollo de competencias científicas.
pág. 2836
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